多能互补的吸收式热泵用于宽温区冷热兼供系统研究 - 鹿丁; 刘子健; 申涛; 陈润东; 公茂琼 (制冷学报, 2025)
TB61+1%TQ051.5%TU83; 在"碳中和"目标背景下,实现集中式冷热管网无法覆盖的分布式区域的低碳冷热兼供,具有重要的现实意义.提出一种基于吸收式热泵的冷热兼供系统,利用光热、地热、余热、生物质和空气能等多种清洁、可再生能源,实现-20～90℃宽温区冷热兼供,适用于乡村、城镇、工业园等分布式区域.基于Aspen构建了系统模型,并搭建了一套原理样机.样机利用真空管集热器捕集光热能,并引入天然气补燃平衡光热负荷波动;通过载热/载冷介质循环及阀组切换,利用单套吸收式热泵及室外冷热一体机,拖动多套室内供热/供冷末端.原理样机在济南进行了环境测试,整个测试期间光热占比可达35％.通过燃气比例调节,实现全天候稳定供能;通过液位控制,实现了大范围的浓度调节,使样机能在更宽的温度范围内高效运行.研究发现:当冷却水温度在30～20 ℃变化时,-20 ℃制冷COP为0.30～0.43,7℃制冷COP为0.70～0.78;当蒸发温度在-15～20 ℃变化时,45 ℃供热COP为1.40～1.90,80 ℃供热COP为1.35～1.56.结果表明:通过引入太阳能热驱动和空气能回收,该系统可再生能源比例超过50％;相较燃气壁挂炉和电空调的传统方式,新型系统全年运行费用降低54％,碳排放降低44％,具有巨大的应用潜力.